Brummel... Argon will irgendwie nicht. Mit fallen spontan zwei Möglichkeiten ein:
(1) Schweiß-Argon ist nicht geeignet für Laser.
(2) Mein OC koppelt mit 4% zuviel aus.
(1) ließe sich mit dem Argon 5.0 lösen, das ich noch habe, bisher aber nie benutzt. Für (2) wird mir der Planspiegel, der unterwegs ist, sicher gute Dienste leisten. Selbst wenn der HR ist, läßt er UV durch, so daß ich auf die gewohnte Weise die Feinjustierung machen kann.
Wie immer, wenn was nicht klappt, habe ich etwas rumgerechnet um zu wissen wo ich Laseraktivität erwarten könnte. Dabei ist mir ein ganzer Kronleuchter aufgegangen, was es mit dem E/p Wert, von dem ich mal geschrieben hatte, auf sich hat.
Klar war bisher ja, daß das Verhältnis von elektrischer Feldstärke zu Gasdruck etwas damit zu tun hat, welche Energie die Elektronen in der Entladung erreichen.
Heute ist mir eingefallen, daß es für den Zusammenhang Druck / freie Weglänge der Elektronen eine schöne Daumenformel gab. Solches kleine praktische Wissen findet man in 100 Jahre alten Bücher über Experimentalphysik. Näherungsweise ist nämlich l * p eine Konstante (l ist die freie Weglänge). Diese Konstante ist für Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Argon und andere schwere Gase ungefähr 1 mm*Torr, für Wasserstoff 2 und für Helium 4. In grober Näherung klappt das auch noch mit mm*mbar.
Man kann auf dieses Weise sogar den Druck in einer Glimmröhre messen, wenn man weiß, daß der Kathodendunkelraum einer Glimmentladung genau der Bereich ist, in dem die Elektronenstrahlen von der Kathode sich bewegen. Mißt man die Länge dieses Dunkelraums, hat man den Druck. So ein Meßrohr habe ich vor ungefähr 20 Jahre tatsächlich an meinem Fusor benutzt.
Was hilft uns das für Laser? Sehr viel. Die Elektronen müssen nämlich die Energie erreichen, die das obere Laserniveau hat, sonst können sie das Niveau nicht pumpen.
Beispiel 1:
Bei Stickstoff liegt das obere Laserniveau von N2 bei etwa 10eV. Janus III hat bei 13kV in der Bore ein E-Feld von 433V/cm. Die Elektronen müßten sich also mindestens 0.25mm weit ungestört bewegen können, um 10eV zu erreichen. Welchem Druck entspricht l=0.25mm in Stickstoff? Ungefähr 4mbar. Genau bei diesem Druck erhalte ich bei 13kV die hellsten Laserblitze.
Beispiel 2:
Bei Neon liegt das obere Laserniveau der Übergänge von 614 und 594nm bei 20eV. Wir brauchen also bei 13kV eine freie Weglänge von 0.5mm. Die entspricht einem Druck von ungefähr 2mbar, und tatsächlich lasert Neon da in JanusIII am besten.
Wo wäre also Ar+ zu suchen? Na, da braucht man fast 40eV, um mit einem Elektronenstoß neutrales Ar zu ionisieren und ins obere Laserniveau zu kicken. Für 40eV brauchen wir dann ungefähr 1mm freie Weglänge, was einem Druck von 1mbar entspricht.
Damit schließt sich der Kreis zum Anfang dieses Posts.

Wir sind Sternenstaub, buchstäblich... jedes einzelne Atom schwerer als Wasserstoff und Helium in unseren Körpern ist im Fusionsfeuer im Herzen eines Sterns geschmiedet worden.
Vielleicht lieben wir deshalb das Licht so sehr.